Kæmpe neuroner forbundet med bevidsthed opdages

Hvad er bevidsthedens natur? Dette er et af de store mysterier inden for psykologi, neurovidenskab og sindets filosofi, og underligt nok, forskning på dyr, hvis følelse af bevidsthed skal være noget forskellig fra vores, har hjulpet afklar det.

Faktisk har et team af forskere fra Allen Institute for Brain Sciences under ledelse af Christof Koch for nylig afsløret opdagelsen af tre kæmpe neuroner, der forbinder meget af hjernen af mus; Sådanne neuroner kunne være det fysiologiske grundlag for bevidsthed, men andre eksperter er uenige.

• Relateret artikel: "Typer af neuroner: egenskaber og funktioner"

De tre kæmpe neuroner

Christof Koch og hans team holdt en præsentation for medlemmer af det neurovidenskabelige samfund, hvori præsenterede metodikken og resultaterne af deres forskning om neuronal forbindelse i hjernen af mus.

Det mest fremragende aspekt af hans præsentation var identifikationen af ​​tre kæmpe neuroner, der stammer fra hjernestrukturen kendt som "klosteret" og forbinder den med en stor del af hjernen.

Den største af de tre når hele hjernen, mens de to andre også dækker en betydelig del af halvkuglerne.

Som afsløret af de tredimensionelle billeder opnået fra undersøgelsen, disse tre celler opretholder stærke synaptiske forbindelser med neuroner i mange forskellige regioner i hjerne. Dette antyder, at de kan spille en relevant rolle i koordineringen af ​​de elektrokemiske impulser i centralnervesystemet.

Dog for øjeblikket eksistensen af ​​disse tre neuroner er ikke blevet bekræftet hos andre arter dyr, inklusive mennesker, så der skal udvises stor forsigtighed, når man forsøger at generalisere påstandene fra Kochs hold.

• Relateret artikel: "Dele af den menneskelige hjerne (og funktioner)"

Hvad er klosteret?

Klosteret er et lag af neuroner, der er fastgjort til den nedre overflade af hjerne neocortex, meget tæt på insula og basalganglier; det betragtes undertiden som en del af denne struktur. Dens amplitude er uregelmæssig og måler flere millimeter i nogle områder og meget mindre end en millimeter i andre.

Denne region i hjernen synapser med mange kortikale og subkortikale strukturer, herunder hippocampus, afgørende for langtidshukommelse, og amygdala, involveret i følelsesmæssig læring.

Ikke kun opretholder neuroner i klostret relevante forbindelser med andre dele af hjernen, men de er også meget tæt forbundet med hinanden. Dette har været forbundet med den ensartede behandling af stimulering, der passerer gennem klosteret.

Kochs holdforslag

Med udgangspunkt i hans nylige forskning og andre, som han tidligere havde samarbejdet om, Koch forsvarer, at bevidstheden kunne være placeret i klosteret, som har været hovedfokus i hans professionelle karriere.

Ifølge dette holds forslag ville de tre kæmpe neuroner, som de har fundet, tillade koordinering af nerveimpulser i klosteret: forbinder modtagelse og afsendelse af signaler fra denne struktur med udseendet af bevidsthed under hensyntagen til globalisering af denne transmission og de funktioner, der er tilskrevet til klosteret.

En anden relevant forskning for denne hypotese er den, der udføres af Mohamad Koubeissis gruppe (2014) med en kvinde, der er ramt af epilepsi. Dette hold fandt det stimulering af klosteret ved hjælp af elektroder "deaktiveret" bevidsthed af patienten, mens afbrydelsen af ​​stimuleringen fik hende til at genvinde den.

Undersøgelsesmetode

Allen Institute-forskergruppen udløste produktionen af ​​fluorescerende proteiner i individuelle neuroner, der stammer fra klostret på flere mus. Til dette brugte de et stof, der var til stede i kroppen og forårsagede aktivering af visse gener.

Ved at propagere gennem målneuronerne gav disse proteiner hele cellernes længde en markant farve. De tog senere 10.000 billeder af hjernesnit og brugte computersoftware til at skabe tredimensionelle kort over aktiverede neuroner.

Kritik af denne hypotese

Forskellige eksperter inden for neurovidenskaben er uenige i Kochs holds forslag. På en generel måde er lokaliseringen af ​​hans hypotese blevet kritiseret, hvilket tilskriver klosteret hovedrollen i den menneskelige bevidsthed uden at blive understøttet af en solid forskningsbase.

For at studere rigtigheden af ​​disse udsagn udførte Chau et al. (2015) en undersøgelse med 171 krigsveteraner, der havde lidt hovedskader. De fandt det skader i klostret var forbundet med en langsommere bevidsthedsgenopretning efter skader, men ikke med mere alvorlige langsigtede følgevirkninger.

I øjeblikket er beviset til fordel for hypotesen om, at klosteret er nøglen til bevidsthed, ikke entydigt, især når det kommer til mennesker. Imidlertid tyder beviser på det denne struktur kan være relevant for opmærksom kontrol gennem forbindelsen af ​​forskellige regioner i begge hjernehalvkugler.

Bibliografiske referencer:

• Chau, A. Salazar, A. M. Krueger, F.; Cristofori, jeg & Grafman, J. (2015). Virkningen af ​​claustrum læsioner på menneskelig bevidsthed og genopretning af funktion. Bevidsthed og erkendelse, 36: 256-64.

• Crick, F. C. & Koch, C. (2005). Hvad er funktionen af ​​claustrum? Filosofiske transaktioner fra Real Society of London B: Biological Sciences, 360 (1458): 1271-79.

• Koubeissi, M. Z. Bartolomei, F.; Beltagy, A. & Picard, F. (2014). Elektrisk stimulering af et lille hjerneområde forstyrrer reversibelt bevidstheden. Epilepsi og adfærd, 37: 32-35.

• Torgerson, C. M. Irimia, A. Goh, S. Y. M. & Van Horn, J. D. (2015). DTI-forbindelsen til det menneskelige klaustur. Human Brain Mapping, 36: 827-38.